油田集輸管網的優(yōu)化設計淺談

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摘要：油田技術管網在設計階段要本著投資最低的標準來進行，而為了避免技術管網設計造成局部最優(yōu)的后果，技術管網的優(yōu)化設計必須要從全局優(yōu)化出發(fā)。因此，必須要對油田的地面集輸管網運行現狀進行全面的了解，并對油田地面集輸管網的優(yōu)化設計相關理論進行深入的分析，這樣才能進一步提升油田地面集輸管網的全面優(yōu)化設計。

關鍵詞：油田；集輸管網；優(yōu)化設計；分析

引言

進入新世紀以來，油田在進行基礎設施建設的過程中更加注重對地面集輸管網的優(yōu)化設計，而隨著油田節(jié)能降耗生產模式的提出，油田的基礎設施建設也更加注重對工程建設成本以及地面集輸管網實際運行成本的有效控制。鑒于此，本文針對油田的地面集輸管網進行優(yōu)化設計分析具有非常重要的現實意義。

1油田集輸管網運行現狀分析

在油田的生產作業(yè)過程中油井、地面管線以及油田集輸站相互結合共同構成了油田的地面集輸管網，油田的地面集輸系統(tǒng)是整個油田地面工程建設的重中之重，油田在地面集輸系統(tǒng)方面的投資占到油田地面工程建設總投資的65%以上[1]。進一步針對油田的地面集輸管網進行優(yōu)化設計能夠充分降低油田地面集輸系統(tǒng)的整體投資成本。我國油田的發(fā)展有一定的特殊性，因此油田的地面集輸系統(tǒng)在建設過程中難免會出現一些不合理的地方，從而導致在油田的實際生產作業(yè)過程中，地面集輸系統(tǒng)出現了不能滿足油田實際生產作業(yè)的現象。而當前形勢下，針對油田集輸管網進行的優(yōu)化設計主要的目的就是為了在充分保證油田生產作業(yè)的基礎上最大程度的縮減集輸管網的運行成本，這樣才能充分提升油田企業(yè)的經濟效益和社會效益。因此，在油田進行地面集輸管網建設的時候首先要充分保證其鋪設路線的經濟性，而且還不能對油氣的順利運輸造成影響，這樣才能達到有效縮減投資成本的目的，同時還能充分保證油田生產作業(yè)的穩(wěn)定、可靠運行?？傊?，在新的發(fā)展時期，油田的地面技術管網在設計規(guī)劃的過程中要充分結合油田生產作業(yè)的實際情況，這樣才能保證集輸管網真正的實現經濟性以及有效性結合，而對我國多數的油田來說，盡量做好的油田集輸管網的優(yōu)化設計是一個非常重要的問題。鑒于此，油田的現代化發(fā)展就是要實現對地面集輸管網系統(tǒng)建設的有效控制，這樣才能有效控制油田的油氣運輸成本，從而實現油田企業(yè)整體經濟效益以及社會效益的有效提升。

2油田地面集輸管網優(yōu)化設計

近幾年來，多數的油田企業(yè)都對油田地面的集輸管網進一步優(yōu)化設計給與了高度的重視，為了通過優(yōu)化設計達到提升油田企業(yè)整體經濟效益以及社會效益的提升，本文從以下幾個方面進行了探討。

2.1借助于最優(yōu)化理論規(guī)劃管網

通常情況下我們所說的油田集輸管網主要是由油氣管線、采油井場以及聯合處理站等幾個部分構成，而這種集輸系統(tǒng)的描述往往需要借助于網絡系統(tǒng)，而整個網絡系統(tǒng)中節(jié)點就是中轉站、油氣井以及集中處理站，地面鋪設的油氣集輸管線等共同構成了一個完整的網絡[2]。在整個集輸網絡系統(tǒng)中處理站所處的位置的以及處理站的數量設置，甚至集輸管網布置的合理性對油田集輸系統(tǒng)的成本投資有很大的影響。針對油田的地面集輸管網進行優(yōu)化設計的時候，首先要對集輸管網的布置形式進行全面優(yōu)化，其次還要優(yōu)選處理站的位置選擇，另外要結合的集中設計來合理的鋪設集輸管網，通過管網的合理布置來實現油田油氣集輸管網流量的合理分配，這樣才能最大程度的降低到油氣管道的施工投資成本。

2.2做好油田地面集輸管網系統(tǒng)的優(yōu)化布局

在油田進行地面集輸管網布局優(yōu)化設計的的過程中，首先要充分利用關于系統(tǒng)布置設計理論，構造起包含各個生產作業(yè)單位以及管路布置等組成的集輸網絡的模型。然后充分利用模糊聚類分析方法對不同作業(yè)單位之間的等級關系進行明確，并結合分析情況來合理調整網絡的基本構架，這樣才能充分保證管線咋愛平面上的布置方案實現最優(yōu)化設計。而針對油田地面集輸管網系統(tǒng)的優(yōu)化布局設計要充分利用管網系統(tǒng)的模型優(yōu)化方式來進行，在此過程中要對整體管網工程建設投資費用的經濟性設計，另外還要充分保證集輸管網在運行過程中經濟性，要讓集輸管網建設完成后便于實現集中管理。在建設過程中著重注意對集中處理站位置的優(yōu)選，以及集中處理站為節(jié)點來進行管網布局的優(yōu)化，這樣才能實現集水管網的最優(yōu)化設計。

2.3做好集中處理站位置優(yōu)選

油田的地面集輸管網中集中處理站是非常關鍵的組成單位，因此，針對集中處理站進行的位置優(yōu)選工作也是集輸管網優(yōu)化設計的重點之一。在油田實際進行集中處理站優(yōu)化處理的時候，要充分結合管網的布局并合理應用一些技巧性方法，對集輸管網整體的運輸距離進行的有效控制，通過對圖論最短路線矩陣算法的合理應用來優(yōu)化設計運輸距離，盡量選擇油氣運輸的最短距離，這樣才能實現油氣集輸管網運行成本的最低化處理。通常情況下，在進行集中處理站位置優(yōu)選的時候有優(yōu)缺點比較法、德爾菲分析法以及定量分析法等幾種方法，集中處理站位置優(yōu)化選擇的方法選擇要充分結合油田的生產作業(yè)實際情況來進行優(yōu)選。

2.4油田地面集輸管網的其他優(yōu)化設計

在進行油田其余部分優(yōu)化選擇的時候，要對成本支出、施工風險以及管道的承壓能力等因素進行全面考慮。另外，還要針對油田集輸管網系統(tǒng)的運行規(guī)劃做好相關的基礎設計，對基本工藝參數等進行的合理的控制，充分保證油田集輸管網工藝方案的最優(yōu)化，同時還要針對整體集輸系統(tǒng)的拓撲結構進行進一步優(yōu)化設計，充分利用AHP方法完成對井場拓撲結構的優(yōu)化處理，有效控制整體技術系統(tǒng)將建設的費用支出，并合理控制其建設風險。另外還要通過精確的計算充分確定技術總站與各集輸站之管網的布局，針對管網系統(tǒng)中目標的不同優(yōu)選最合理的優(yōu)化設計方法，而最后的整體方案布局要充分利用AHP法。當前，計算機等信息技術得到了迅速發(fā)展，在進行油田地面集輸管網優(yōu)化設計的過程中也要充分利用計算機技術。在確定各個井場的位置后，通過該合理的計算能夠得出整個集輸系統(tǒng)的拓撲網絡模型。然后利用現代的計算機技術，并充分結合現代的經濟理論模型以及相關的數學理論等方法，充分確定實際集輸系統(tǒng)的拓撲結果，并利用樹狀結構建立數學模型，合理的設置約束條件后，通過數學分析最終確定最佳的優(yōu)化方案。

3結束語

油田集輸管網在運行過程中會受到環(huán)境、腐蝕、氣蝕等多種因素的影響，因此在油田集輸管網實際的優(yōu)化設計過程中要全面考慮各種因素，做好集輸系統(tǒng)優(yōu)化設計，這樣才能實現油田企業(yè)經濟效益以及社會效益的最大化。

參考文獻

[1]周軍,李曉平,鄧濤,等.集輸系統(tǒng)優(yōu)化設計研究的體系結構與發(fā)展方向[J].油氣儲運,2014,33(07):707-713.

[2]梁永圖,張浩然,馬晶,等.油氣田集輸管網系統(tǒng)優(yōu)化研究進展[J].油氣儲運,2016,35(07):685-690

作者：于玥 單位：大慶油田有限責任公司第一采油廠